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揭秘羲和——是誰完成了導航的“最后一公里”
記者:羲和系統(tǒng)是中國為解決衛(wèi)星導航服務到手機用戶的問題,而推動實施的廣域室內外高精度定位導航系統(tǒng)。自2010年取得重大突破以來,羲和系統(tǒng)的建設推廣程度如何?
施闖:羲和系統(tǒng)自2010年在室內定位技術和室外定位技術上取得重大突破以來,科技部進行了大量的推廣工作,目前系統(tǒng)的建設正穩(wěn)步推進。應用精密定位增強技術,在湖北建立了北斗實時精密定位(北斗地基增強)服務系統(tǒng),為測繪與國土資源調查等提供厘米級定位服務,為交通運輸和物流管理等提供米級導航服務。同時在渤海灣建立了“北方海區(qū)3D高精度定位渤海灣示范系統(tǒng)”,將為船舶安全航行、水上水下工程建設、海道測量、海洋資源勘探等提供更加精準的三維(3D)定位服務。這一技術目前正在廣東、新疆、江蘇、浙江等地開展推廣應用。 在基于地面移動通信廣播網(wǎng)絡技術方面,突破了城市室內外無縫定位技術,提出了TC-OFDM的通信導航融合新體制,實現(xiàn)了水平3m,垂直1m的室內外無縫高精度定位,總體技術達到了國際領先水平,該項技術已成功應用于消防應急救援平臺、國家大劇院室內定位系統(tǒng)、包含八大機場共22個航站樓的室內位置服務中。大幅提升了精細化管理與安全保障水平。伴隨著新一代通信網(wǎng)絡LTE開始在全球進行推廣應用,搭載LTE網(wǎng)絡的室內定位技術也將得到廣泛應用。 科技部充分利用國際科技合作渠道,加快推動導航與位置服務國際化進程。當前主要根據(jù)北斗系統(tǒng)服務能力,以東盟為主要推廣目標,政府推動與企業(yè)主體相結合,聯(lián)合推動東盟相關國家共同啟動“基于北斗的廣域精密實時定位系統(tǒng)東盟應用示范項目”,目前已經(jīng)與文萊、老撾、柬埔寨、泰國等簽署了合作意向。
記者:羲和系統(tǒng)可實現(xiàn)室內外協(xié)同實時精密定位,具備室外亞米級、城市室內優(yōu)于3米的無縫定位導航能力和業(yè)務可控的億級用戶在線位置服務能力。為了實現(xiàn)這一點,技術上有哪些突破和創(chuàng)新?
施闖:在室外精密定位方向突破了大規(guī)模GNSS基準站網(wǎng)的實時信息處理與星地一體的增強服務技術,解決了廣域與區(qū)域融合、導航衛(wèi)星軌道與鐘差實時精確修正、高精度終端集成定位等難題,建成覆蓋中國區(qū)域的廣域實時精密定位服務系統(tǒng),形成了全國范圍分米級、重點區(qū)域厘米級的定位服務能力,打破了國外壟斷。
記者:根據(jù)日前發(fā)布的《室內外高精度定位導航白皮書》,羲和系統(tǒng)如今已經(jīng)開始初步應用,并預期2020年實現(xiàn)“百城過億”的目標。那么要實現(xiàn)這一目標,采取了哪些措施?
施闖:羲和系統(tǒng)的研發(fā)和示范所取得的良好進展,給予了我們更大的信心和決心,科技部將加大力度,與各部門、地方密切配合,瞄準2015年實現(xiàn)“百城起步,億戶使用”的目標,加大企業(yè)參與的力度,按照統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施、協(xié)同推進的原則,推動羲和系統(tǒng)構建成我國自主可控的米級室內外無縫定位導航服務平臺。
(1)深化技術創(chuàng)新,加強國際化標準研究,搶占科技、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點。進一步深化科技創(chuàng)新,實現(xiàn)協(xié)同實時精密定位技術與通信信息技術在系統(tǒng)、芯片、終端和應用上的深度融合,探索基于位置的零售、電商、旅游等商業(yè)創(chuàng)新應用,以科技服務人們日常生活。瞄準走向全球戰(zhàn)略,借鑒TD-LTE等國際標準制定的成功經(jīng)驗,研究制定導航與位置服務相關標準、規(guī)范及接口協(xié)議,強化測試與認證許可,提高我國企業(yè)技術保護能力,引領產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(2)加強協(xié)同創(chuàng)新,加快城市和行業(yè)示范應用,拓展北斗系統(tǒng)市場與相關部委和地方省市密切配合與協(xié)調,與物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、移動互聯(lián)網(wǎng)等工作相結合,組織各地國家高新區(qū)、高新技術產(chǎn)業(yè)化基地等協(xié)同創(chuàng)新,廣泛推動實施各地區(qū)或部門開展示范應用,擴大北斗市場,提升企業(yè)科技創(chuàng)新能力和核心競爭力,驅動企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益、增加就業(yè)崗位,為經(jīng)濟轉型與升級做出探索。
(3)面向全球市場發(fā)展羲和系統(tǒng),為北斗系統(tǒng)走向國際創(chuàng)造條件。羲和系統(tǒng)已經(jīng)在國內外引起關注,科技部將充分利用國際科技合作渠道,加快推動導航與位置服務國際化進程。當前將主要根據(jù)北斗系統(tǒng)服務能力,以東盟為主要推廣目標,政府推動與企業(yè)主體相結合,聯(lián)合東盟相關國家共同啟動“基于北斗的廣域精密實時定位系統(tǒng)東盟應用示范項目”,目前已經(jīng)與文萊、老撾、柬埔寨、泰國等簽署了合作意向,以我們的技術和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,與東盟國家科研機構合作建立北斗系統(tǒng)應用系統(tǒng)的交鑰匙工程,推動國家遙感中心與東盟建立中國-東盟北斗系統(tǒng)技術合作培訓中心,以科技合作帶動北斗在海外的應用,以自主創(chuàng)新成果支持拓展國際市場走向全球。
記者:產(chǎn)業(yè)化對于北斗導航而言十分重要。羲和系統(tǒng)對于北斗產(chǎn)業(yè)化有什么推動和促進作用?
施闖:解決北斗到手機用戶最后一公里的問題,作為位置服務的定位基礎平臺。
面對強大的國際競爭,建立我國自主控的精確定位、全息地圖、智能服務系統(tǒng)平臺,掌握核心技術,對于保障我國導航與位置服務產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。
記者:能否為我們介紹一個目前羲和系統(tǒng)的典型應用?
施闖:目前羲和系統(tǒng)已經(jīng)在天津、北京、湖北和上海都建立了示范應用系統(tǒng),以機場導航的尋鹿系統(tǒng)為例,在智能手機上安裝了尋鹿客戶端,在機場就可以為您提供室內導航服務。目前尋鹿還增加了商場導航功能,是一款真正好用的LBS應用。
目前我們使用的普通手機定位精度為4-20米,使用羲和信號后室外定位精度可以達到1米,對于車輛導航用戶來說可以實現(xiàn)車道級的導航,對于個人用戶來說可以引導你直接到達的興趣點。
記者:有位院士曾經(jīng)說過,信息化的重點在于時間和空間的確定。按照這種說法,導航系統(tǒng)無疑是信息化的重要支撐。在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,羲和系統(tǒng)會在人們生活中充當一種什么角色?
施闖:位置服務產(chǎn)業(yè)在國際上已成為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后發(fā)展最快新興信息產(chǎn)業(yè)之一,位置服務已經(jīng)成為移動互聯(lián)網(wǎng)的基本功能,正在成為人們重要的日常信息消費品。羲和系統(tǒng)所提供的時間和空間基礎信息已成為現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)和智能手機的標準配置,通過和物聯(lián)網(wǎng)、云計算的現(xiàn)代信息技術的融合形成了位置服務大產(chǎn)業(yè),老百姓可以通過自己的移動終端和智能手機獲取自己實時的室內外位置,從而享受基于位置的各種信息服務,其應用將深入到國民經(jīng)濟的方方面面,創(chuàng)造出新的經(jīng)濟增長點,改善我們的日常生活。
記者:國外有沒有類似的手機應用導航系統(tǒng),發(fā)展歷程和現(xiàn)有程度是怎樣的?羲和系統(tǒng)的發(fā)展會不會參考國外系統(tǒng)的發(fā)展?羲和系統(tǒng)與國外的類似系統(tǒng)有何不同?
施闖:國際上同類系統(tǒng)主要包括兩大類:
一類是國家及區(qū)域級覆蓋,基于同步衛(wèi)星播發(fā)的星基增強系統(tǒng);這類系統(tǒng)主要包括美國的廣域差分增強系統(tǒng)(WAAS)、歐洲的同步衛(wèi)星導航覆蓋服務系統(tǒng)(EGNOS)、日本的多功能衛(wèi)星增強系統(tǒng)(MSAS),以及俄羅斯的差分校正和監(jiān)測系統(tǒng)(SDCM)等,這類系統(tǒng)的服務未能覆蓋我國全境。另一類是商業(yè)化的全球范圍的高精度服務系統(tǒng),這類系統(tǒng)主要集中在北美和歐洲,如美國Navcom公司的StarFire系統(tǒng)、美國Trimble公司RTX系統(tǒng),歐洲Fugro公司的SeaStar等,我國用購買這類系統(tǒng)的服務,但需要昂貴的服務費用。
我國的廣域實時精密定位系統(tǒng)具備全球與全國范圍實時定位精度單頻1米級、雙頻分米級,重點區(qū)域厘米級的實時動態(tài)精密定位能力。該系統(tǒng)系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢包括以下幾個方面:
(1)完全自主。從數(shù)據(jù)采集、處理、差分信息播發(fā),到所提供的導航增值服務,均可以做到自主研制與撐控。因此有助于形成我國自主的從導航終端生產(chǎn)到精密導航服務的產(chǎn)業(yè)鏈。
(2)技術水平先進。系統(tǒng)技術融合了四大全球導航系統(tǒng)增強,與傳統(tǒng)廣域(全球)差分定位相比在精度上提高了一個量級,因此在應用水平和技術實力上都達到了國際先進水平,部分核心技術處于國際領先水平。
(3)創(chuàng)新的應用服務。系統(tǒng)提供多層次(包括廣域、區(qū)域)、多精度(從米級到分米級)定位服務,并且與室內高精度以及位置服務相結合,服務于“羲和系統(tǒng)”不同用戶的需求。
記者:作為北斗競爭力的主要來源之一,羲和系統(tǒng)有沒有國際推廣方面的計劃?
施闖:羲和系統(tǒng)已經(jīng)在國內外引起關注,科技部將充分利用國際科技合作渠道,加快推動導航與位置服務國際化進程。當前將主要根據(jù)北斗系統(tǒng)服務能力,以東盟為主要推廣目標,政府推動與企業(yè)主體相結合,聯(lián)合東盟相關國家共同啟動“基于北斗的廣域精密實時定位系統(tǒng)東盟應用示范項目”,目前已經(jīng)與文萊、老撾、柬埔寨、泰國等簽署了合作意向,以我們的技術和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,與東盟國家科研機構合作建立北斗系統(tǒng)應用系統(tǒng)的交鑰匙工程,推動國家遙感中心與東盟建立中國-東盟北斗系統(tǒng)技術合作培訓中心,以科技合作帶動北斗在海外的應用,以自主創(chuàng)新成果支持拓展國際市場走向全球。 科技部將推動國家遙感中心與東盟建立中國-東盟援外培訓班,結合青年科學家來華工作計劃,以及中歐共同支持建立的中歐衛(wèi)星導航技術培訓合作中心等平臺,加強東盟合作方科技能力建設,提升東盟用戶水平。讓東盟各國了解北斗,應用北斗,進而啟發(fā)東盟各行業(yè)的需求,開發(fā)更加廣大的用戶群,擴大北斗影響力。以科技合作帶動北斗在海外的應用,以自主創(chuàng)新成果支持北斗應用拓展國際市場走向全球。 結合中國-東盟科技伙伴計劃的實施,抓住對東盟科技合作的戰(zhàn)略機遇期,充分利用中國-東盟科技部長會、中國-東盟科技聯(lián)委會以及我與泰國、新加坡、印尼、越南、馬來西亞、柬埔寨、老撾等雙邊科技合作機制,發(fā)揮政府的推動和協(xié)調作用,堅持以企業(yè)為主體,將北斗國際化與企業(yè)國際化結合起來,與東盟相關國家合作共同實施“基于北斗的廣域精密實時定位系統(tǒng)東盟應用示范項目”,為東盟用戶提供基于北斗系統(tǒng)的創(chuàng)新優(yōu)質的應用解決方案,實施“交鑰匙”工程。
文章來源:http://gnsscenter.whu.edu.cn/hotspots/350-20140606
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